为什么JDK源代码采用`volatile`实例的`final`副本

Question

我阅读了JDK关于ConcurrentHashMap的源代码.

但以下代码让我感到困惑:

public boolean isEmpty() {
    final Segment<K,V>[] segments = this.segments;
    ...
}

我的问题是:

声明"this.segments":

final Segment<K,V>[] segments;

所以,在这里,在方法的开头,声明了一个相同的类型引用,指向相同的内存.

为什么作者这样写？他们为什么不直接使用this.segments？有什么理由吗？

Answer 1

这是涉及volatile变量的无锁代码的典型惯用语.在第一行,您阅读volatile一次,然后使用它.在此期间,另一个线程可以更新volatile,但您只对最初阅读的值感兴趣.

此外,即使有问题的成员变量不是易失性但最终,这个习惯用法与CPU缓存有关,因为从堆栈位置读取比从随机堆位置读取更加缓存友好.本地var最终绑定到CPU寄存器的可能性也更高.

对于后一种情况,实际上存在一些争议,因为JIT编译器通常会处理这些问题,但Doug Lea是在一般原则上坚持使用它的人之一.

Answer 2

我想这是出于性能考虑,所以我们只需要检索一次字段值.

你可以参考Joshua Bloch的有效java中的单身成语

他的单身人士在这里:

private volatile FieldType field;
FieldType getField() {
  FieldType result = field;
  if (result == null) { 
    synchronized(this) {
      result = field;
      if (result == null) 
        field = result = computeFieldValue();
    }
  }
  return result;
}

他写道:

此代码可能看起来有点复杂.特别是,对局部变量结果的需求可能不清楚.这个变量的作用是确保该字段在已经初始化的常见情况下只读一次.虽然不是绝对必要的,这样可以提高性能,是适用于低层次的并行编程标准更优雅.在我的机器上,上面的方法比没有局部变量的明显版本快25%.